Warum EMV bereits bei der Leitungswahl beginnt
Die elektromagnetische Verträglichkeit EMV ist kein Spezialthema für Industrieanlagen oder Hochfrequenztechnik. Bereits in klassischen Niederspannungsinstallationen entscheidet die Art der Leitungsverlegung darüber, ob elektrische Anlagen dauerhaft störungsfrei, betriebssicher und normgerecht funktionieren.
In der Praxis zeigt sich immer wieder, dass EMV-Probleme nicht durch Gerätefehler entstehen, sondern durch ungünstige Installationsentscheidungen. Ein häufiger Auslöser ist die Verlegung einzelner Adern anstelle geeigneter mehradriger Kabel und Leitungen.
Dieser Beitrag erläutert die physikalischen Zusammenhänge, typische Fehlerbilder und erklärt, warum Kabel wie NYCWY aus EMV-Sicht klare Vorteile gegenüber Einzeladern haben.
Grundprinzipien der EMV bei elektrischen Leitungen
Jede stromdurchflossene Leitung erzeugt ein elektromagnetisches Feld. Entscheidend für die Stärke und Reichweite dieser Felder sind
- die Höhe des Stromes
- die zeitliche Stromänderung insbesondere bei Wechselstrom und Oberschwingungen
- der geometrische Abstand zwischen Hin- und Rückleiter
Je größer die von einem Stromkreis eingeschlossene Fläche ist, desto stärker sind die magnetischen Streufelder und desto höher ist die Kopplung zu benachbarten Leitungen.
Das zentrale EMV-Ziel bei der Leitungsverlegung lautet daher:
Hin- und Rückleiter müssen möglichst dicht beieinander geführt werden.
Einzeladern in der Installation – ein unterschätztes EMV-Risiko
Die Verlegung von Einzeladern kommt beispielsweise vor
- in Kabeltragsystemen
- in Installationskanälen
- bei nachträglichen Erweiterungen
- bei unsachgemäßen Reparaturen oder Provisorien
Aus EMV-Sicht ergeben sich dabei mehrere gravierende Nachteile.
Große Schleifenflächen
Werden Außenleiter, Neutralleiter und Schutzleiter räumlich getrennt geführt, vergrößert sich die Schleifenfläche des Stromkreises erheblich. Die Folge sind
- erhöhte magnetische Streufelder
- stärkere Beeinflussung benachbarter Stromkreise
- Einkopplung von Störungen in Steuer-, Daten- oder Kommunikationsleitungen
Gerade bei modernen Anlagen mit Frequenzumrichtern, Schaltnetzteilen und LED-Treibern potenziert sich dieses Problem durch hohe Oberschwingungsanteile.
Unsymmetrische Stromführung
Bei Einzeladern besteht die Gefahr, dass Leiter nicht gemeinsam verlegt werden oder unterschiedliche Wege nehmen. Dadurch entstehen
- unsymmetrische Stromverteilungen
- zusätzliche Gleichtaktstörungen
- unerwünschte Ausgleichsströme über Schutzleiter oder fremde leitfähige Teile
Diese Effekte sind häufige Ursachen für unerklärliche Störungen, Fehlerstromauslösungen oder Messabweichungen.
Erhöhte Induktion in benachbarten Leitungen
Einzeladern wirken wie offene Antennen. Die magnetischen Wechselfelder können Spannungen in parallel verlaufenden Leitungen induzieren. Typische Folgen sind
- Fehlfunktionen von Steuerungen
- Störungen von Bussystemen
- Beeinträchtigung von Mess- und Sensorkreisen
In Gutachten zeigt sich regelmäßig, dass solche Effekte nicht als Gerätemangel, sondern als Installationsfehler zu bewerten sind.
Fehlende Schirmwirkung
Einzeladern verfügen weder über eine gemeinsame Mantelung noch über eine Schirmung. Elektromagnetische Felder können daher ungehindert abstrahlen oder eingekoppelt werden.
Mehradrige Kabel und Leitungen – EMV-Vorteile aus physikalischer Sicht
Mehradrige Kabel wie NYM, NYY oder insbesondere NYCWY bündeln alle zugehörigen Leiter eines Stromkreises in einer gemeinsamen Geometrie.
Minimierte Schleifenflächen
Durch die enge Verseilung und gemeinsame Führung von Außenleitern, Neutralleiter und Schutzleiter wird die eingeschlossene Fläche stark reduziert. Magnetische Felder heben sich weitgehend gegenseitig auf.
Das Ergebnis
- geringere Abstrahlung
- reduzierte Störemission
- höhere Störfestigkeit benachbarter Systeme
Definierte Leiteranordnung
In einem Kabel ist die Lage der Leiter fest vorgegeben. Dadurch wird sichergestellt, dass
- Hin- und Rückleiter immer gemeinsam verlaufen
- keine unbeabsichtigten Schleifen entstehen
- die Stromverteilung reproduzierbar bleibt
Zusätzliche EMV-Wirkung bei NYCWY
Das Kabel NYCWY bietet darüber hinaus besondere EMV-Vorteile
- konzentrischer Kupferleiter als Schutz- und Schirmleiter
- niederimpedanter Rückstrompfad
- Reduzierung von Gleichtaktstörungen
Der konzentrische Leiter wirkt wie ein elektromagnetischer Käfig und dämpft sowohl elektrische als auch magnetische Felder. Gleichzeitig verbessert er das Erdungs- und Potentialausgleichsverhalten der Anlage.
Typische Schadens- und Störbilder aus der Praxis
In der sachverständigen Praxis zeigen sich bei Verwendung von Einzeladern unter anderem
- sporadische Auslösung von Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen
- Brumm- und Störgeräusche in Audio- oder Kommunikationsanlagen
- Fehltelegramme bei Bussystemen
- unplausible Messwerte
- erhöhte Erwärmung durch vagabundierende Ströme
Diese Effekte treten häufig zeitverzögert auf und werden daher nicht unmittelbar mit der ursprünglichen Installation in Verbindung gebracht.
Normative und fachliche Einordnung
Die einschlägigen Regeln der Technik fordern keine explizite EMV-Berechnung für jede Installation. Sie verlangen jedoch
- eine fachgerechte Auswahl von Leitungen
- die Minimierung von Störeinflüssen
- die Einhaltung des Standes der Technik
Die bewusste Entscheidung für mehradrige Kabel anstelle von Einzeladern ist daher nicht nur eine handwerkliche, sondern auch eine fachlich begründete Maßnahme zur Einhaltung dieser Anforderungen.
Fazit
Die EMV-gerechte Leitungsverlegung beginnt nicht im Schaltschrank, sondern bei der Wahl der richtigen Leitung.
Einzeladern sind aus EMV-Sicht nur in klar definierten Anwendungsfällen sinnvoll. In der Gebäude- und Energieverteilung führen sie häufig zu vermeidbaren Störungen.
Mehradrige Kabel und insbesondere Konstruktionen wie NYCWY bieten
- reduzierte elektromagnetische Emissionen
- höhere Betriebssicherheit
- bessere Voraussetzungen für einen normgerechten und störungsfreien Anlagenbetrieb
Eine fachlich saubere Installation ist damit immer auch eine Investition in EMV, Zuverlässigkeit und langfristige Sicherheit der elektrischen Anlage.